一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，属于烟气脱硝领域，包括热解装置壳体、空气预热管束、尿素溶液喷射室、热解加热管管束，热解装置壳体设有烟气入口和烟气出口，在热解装置壳体内的烟气入口和烟气出口之间，沿烟气方向依次设有热解加热管管束和空气预热管束，空气预热管束的出口和热解加热管管束的入口之间通过尿素溶液喷射室相连通，尿素溶液喷射室内设有尿素溶液喷枪。本实用新型专利技术能够提高烟气热利用率，减少烟气量；装置布置紧凑，达到节省装置占用的空间/场地和低成本目的。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置
本技术属于烟气脱硝领域，尤其涉及一种尿素热解装置。
技术介绍
选择性催化还原烟气脱硝工艺(SelectiveCatalyticReductionofNOx，简称SCR脱硝工艺)还原剂主要有液氨、氨水、尿素三种形态。液氨由于工艺系统简单，投资和运行成本较低，在SCR脱硝工艺中应用较广，但是液氨属于高危险品，其运输和储存要求苛刻且越来越多地受到政策、法规的限制，极为不便；同样，氨水也因为其运输、储存问题以及投资运行成本居高而受到应用的局限；作为安全性要求较低的SCR脱硝还原剂－尿素具有与液氨相同的脱硝性能，没有危险性政策、法规限制，可以方便地被运输、储存和使用。尿素作为SCR脱硝还原剂，主要工艺有热解制氨和水解制氨工艺，其中热解工艺制氨由于系统投资成本低、运行稳定、维护量小，亦越来越多地被电厂采用。为了降低尿素热解工艺制氨的能耗，锅炉烟气加热空气作为SCR脱硝尿素热解的热源越来越多地被采用。如中国专利文献公告号CN103191640B，公布了一种在锅炉内部布置烟气-空气换热器，锅炉烟气通过烟气-空气换热器换热加热空气作为SCR脱硝尿素热解的热源，该专利主要技术缺陷，针对脱硝改造项目，在锅炉内部布置烟气-空气换热器具有一定的技术难度。中国专利文献申请号CN201220091559.6，公布了一种脱硝用尿素热解制氨工艺装置，该专利技术单独分别设置加热空气的换热器和尿素热解室，烟气热利用率低，系统占用场地大、成本高，受空间限制，难以在脱硝改造中实施。
技术实现思路
本技术的目的在于：提供一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，提高烟气热利用率，减少烟气量；装置布置紧凑，达到节省装置占用的空间/场地和低成本目的。本技术的目的通过下述技术方案来实现：一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，包括热解装置壳体、空气预热管束、尿素溶液喷射室、热解加热管管束，热解装置壳体设有烟气入口和烟气出口，在热解装置壳体内的烟气入口和烟气出口之间，沿烟气方向依次设有热解加热管管束和空气预热管束，空气预热管束的出口和热解加热管管束的入口之间通过尿素溶液喷射室相连通，尿素溶液喷射室内设有尿素溶液喷枪。作为选择，空气预热管束的入口与锅炉一/二次风管连通。作为选择，热解装置壳体和尿素溶液喷射室紧密相连。作为选择，还包括空气母管和空气管束，空气母管依次与空气管束、空气预热管束相连。作为选择，还包括热解产物汇聚管和热解管束出口管，热解加热管管束直接或通过热解管束出口管与热解产物汇聚管相连，热解产物汇聚管与SCR脱硝装置的喷氨管道相连。作为选择，热解装置壳体由入口段、加热段、出口段组成，热解加热管管束和空气预热管束设于加热段内，且热解加热管管束靠近入口段，空气预热管束靠近出口段。作为进一步选择，入口段与锅炉400-900℃的烟气区域连通，出口段与锅炉省煤器出口下游烟道相连。作为选择，空气预热管束和热解加热管管束的管子直径为20-80mm。前述本技术主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本技术可采用并要求保护的方案；并且本技术，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本专利技术方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本技术所要保护的技术方案，在此不做穷举。本技术的工作流程：来自锅炉一/二次风管的空气进入空气母管，空气母管的空气进入由N根支管组成的空气预热管束中。来自锅炉省煤器上游的400-900℃的烟气进入尿素热解装置壳体中，作为加热尿素的热源和预热空气的热源。空气预热管束的空气被烟气预热到100-350℃。在尿素溶液喷射室中，预热到100-350℃的空气中喷入尿素溶液，以空气做载体携带的尿素混合物在热解加热管管束中再次被400-900℃的烟气加热，加热到350-650℃，尿素受热分解为氨气，氨气作为SCR脱硝的还原剂。通过加热空气做载体携带的尿素混合物后，烟气温度降到350-700℃，用于再次预热空气，将空气预热到100-350℃。烟气预热空气后，温度降低到200-400℃并返回到锅炉省煤器下游烟道。400-900℃的烟气加热尿素混合物后，温度降低到350-700℃作为预热空气的热源，以提高烟气热利用率，达到降低引出锅炉烟气量目的。本技术的有益效果：1、利用锅炉烟气加热空气，并在空气受热过程中同步喷入尿素使尿素热解成氨气作为SCR脱硝还原剂，空气加热和尿素受热分解同时进行；换热器和尿素热解室整体设计，节约了场地和空间，有利于在脱硝改造项目中实施，有利于降低投资成本；2、烟气热二次利用，提高了烟气热利用率。附图说明图1是本技术实施例1的装置流程示意图；图2是本技术实施例2的装置流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。实施例1：参考图1所示，烟气加热的尿素热解装置主要由热解装置壳体1、空气母管2、空气管束21、空气预热管束22、尿素溶液喷射室3、热解管束4、热解产物汇聚管5组成。热解产物汇聚管5与SCR脱硝装置的喷氨管道相连，用于SCR脱硝。热解装置壳体1由入口段11、加热段12、出口段13组成。入口段11设有烟气入口，引入0.5-3％的锅炉400-900℃的烟气，出口段13设有烟气出口，与锅炉省煤器出口下游烟道相连，将换热后温度为200-400℃烟气送回锅炉。空气母管2与锅炉一/二次风管相连，引出0.5-3％的空气。空气母管2依次与空气管束21、空气预热管束22相连，空气预热管束22布置于靠近尿素热解装置壳体1出口段13的加热段12内部，经过烟气预热后，空气预热管束22的空气温度达到100-350℃。尿素溶液喷射室3将空气预热管束22和热解管束4相连通，由尿素溶液喷枪31、联络管道32、热空气入口(即空气预热管束的出口)33组成。热解管束4由热解管束入口(即热解加热管管束的入口)41、热解加热管管束42、热解管束出口管43组成，其中热解加热管管束42以蛇形管型式布置于热解装置壳体1的加热段12内。预热到100-350℃的空气从热空气入口33进入到喷射室，与通过尿素溶液喷枪31喷入的尿素形成尿素混合物，进入到热解管束4的热解加热管管束42中被烟气加热到350-650℃，尿素分解成氨气，氨气依次通过热解管束出口管43、热解产物汇聚管5，与SCR脱硝喷氨管道相连。经过尿素热解管束4的热解加热管管束42的换热后，烟气温度从400-900℃降低到350-700℃，继续作为加热空气预热管束22的热源。空气管束21、空气预热管束22、热解管束入口41、热解加热管管束42、热解管束出口管43的管子直径为20-80mm。实施例2：参考图2所示，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：热解产物汇聚管5的出口方向不同，实施例1的示意图热解产物汇聚管5靠近空气母管2，实施例2的示意图热解产物汇聚管5靠近热解装置入口段11。作为示例：某1000MW等级燃煤机组锅炉，从锅炉冷一次风引出7000Nm3/h、温度30℃、压力10kPa的空气进入本装置，从锅炉低过区域引出8000Nm3/h、温度850℃的烟气进入本装置。经过烟气预热后空气温度为180℃，在180℃的空气中喷入尿素溶液形成尿素混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，其特征在于：包括热解装置壳体、空气预热管束、尿素溶液喷射室、热解加热管管束，热解装置壳体设有烟气入口和烟气出口，在热解装置壳体内的烟气入口和烟气出口之间，沿烟气方向依次设有热解加热管管束和空气预热管束，空气预热管束的出口和热解加热管管束的入口之间通过尿素溶液喷射室相连通，尿素溶液喷射室内设有尿素溶液喷枪。

【技术特征摘要】
1.一种烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，其特征在于：包括热解装置壳体、空气预热管束、尿素溶液喷射室、热解加热管管束，热解装置壳体设有烟气入口和烟气出口，在热解装置壳体内的烟气入口和烟气出口之间，沿烟气方向依次设有热解加热管管束和空气预热管束，空气预热管束的出口和热解加热管管束的入口之间通过尿素溶液喷射室相连通，尿素溶液喷射室内设有尿素溶液喷枪。2.如权利要求1所述的烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，其特征在于：空气预热管束的入口与锅炉一/二次风管连通。3.如权利要求1所述的烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，其特征在于：热解装置壳体和尿素溶液喷射室紧密相连。4.如权利要求1所述的烟气加热的SCR脱硝尿素热解装置，其特征在于：还包括空气母管和空气管束，空气母管依次与空气管束、空气预热管束...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志忠，李灵均，黄敏，李元，金黄，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51